42322

Операции с базой данных

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Операции с базой данных Цель работы Изучить операции с базами данных в целом. Получить навыки использования приложения IBExpert для создания удаления регистрации подключения извлечения метаданных резервного копирования и восстановления базы данных СУБД Firebird. Изучить SQLоператоры для создания подключения и удаления базы данных. Исходные данные Студент получает индивидуальный вариант исходных данных который используется при выполнении всех лабораторных работ.

Русский

2013-10-29

238.5 KB

48 чел.

14     

  1.  Лабораторная работа №1. Операции с базой данных 
    1.  Цель работы

Изучить операции с базами данных в целом. Получить навыки использования приложения "IBExpert" для создания, удаления, регистрации, подключения, извлечения метаданных, резервного копирования и восстановления базы данных СУБД Firebird. Изучить SQL-операторы для создания, подключения и удаления базы данных.

Время выполнения: 4 часа.

  1.  Исходные данные

Студент получает индивидуальный вариант исходных данных, который используется при выполнении всех лабораторных работ. При этом каждая очередная лабораторная работа является продолжением выполненной ранее и поэтому они должны обязательно выполняться последовательно.

  1.  Используемые приложения 
  2.  Работающая на компьютере "sqledu02" СУБД "Firebird 2.5".
  3.  Приложение "IBExpert", установленное на локальном компьютере.
  4.  Редактор "OpenOffice.org Pro 3.3.0" для создания отчета.
    1.  Теоретические сведения

На сегодняшний день известно более двух десятков СУБД, из которых наиболее популярными являются Oracle, Microsoft SQL Server, Informix, DB2, Sybase, InterBase, Firebird, MySQL.

Для выполнения лабораторных работ используется СУБД "Firebird 2.5", установленная на компьютере "sqledu02".

СУБД Firebird – это реляционная СУБД, предназначенная для использования в приложениях с архитектурой клиент/сервер. Эта СУБД обладает всеми характеристиками обязательными для СУБД, и предъявляет минимальные требования к аппаратным средствам, обеспечивает легкость в администрировании, надежность и производительность, необходимую для создания современных информационных систем любого масштаба.

В Firebird база данных представляет собой один или несколько файлов, в которых хранятся данные пользователя и метаданные. При выполнении лабораторных работ следует использовать стандартное для "Firebird 2.5" расширение файлов ".fdb". Файл с базой данных представляет собой набор страниц одинакового размера. Размер страницы задается при создании базы данных и может быть изменен только при ее восстановлении из резервной копии.


Сама СУБД не имеет интерфейса пользователя и для выполнения операций с базой данных ей необходимо посылать команды с помощью какого-либо приложения. Для выполнения операций с базой данных при проведении лабораторных работ предлагается использовать приложение "IBExpert" (Рис. 1), представляющее собой наиболее распространенное и удобное средство администрирования баз данных InterBase/Firebird (бесплатно скачать данное приложение можно со страницы – HTUhttp://www.ibexpert.comUTH).  Редактор "OpenOffice.org Pro 3.3.0"  можно бесплатно скачать со страницы http://www.i-rs.ru/download.

Большинство действий с базой данных Firebird в приложении IBExpert может быть осуществлено двумя способами: либо выполнением операторов языка SQL в окнах "Редактор скриптов" (подключение к базе данных не обязательно) и "SQL редактор" (требуется подключение к базе данных), либо с использованием меню и диалоговых окон. В последнем случае операторы SQL, которые требуются для выполнения данного действия, будут сгенерированы и выполнены приложением IBExpert автоматически.

Для открытия окон "SQL редактор" и "Редактор скриптов" используются одноименные команды меню "Инструменты".

  1.   Порядок выполнения работы 

Лабораторную работу следует выполнять в следующем порядке:

  1.  Использовать на компьютере sqledu02 рабочую папку для хранения файлов, получаемых при выполнении лабораторной работы. Эта папка располагается в папке sqledu02:D:\Data и соответствует номеру выполняемой лабораторной работы. Пример правильного названия рабочей папки при выполнении лабораторной работы №1: "sqledu02:\D:\Data\ЛР1".
  2.  На основании индивидуального задания использовать имя файла создаваемой базы данных, приведенное в задании. В общем случае для имени лучше всего выбирать одно или несколько английских слов, соответствующих наименованию предметной области. Возможно использование для имени русских слов, записанных латинскими буквами.


  1.  Открыть приложение "IBExpert". Для этого можно либо воспользоваться меню Пуск, либо открыть программу с помощью пиктограммы, расположенной на рабочем столе компьютера.
  2.  Создать базу данных для своей предметной области с помощью команды База данных > Создать базу, выбрав сервер "sqledu02" и указав в качестве имени файла с базой данных "D:\Data\ЛР1\Файл.fdb".
  3.  Зарегистрировать базу данных в приложении "IBExpert" и подключиться к созданной базе данных.
  4.  Извлечь метаданные для автоматической генерации сценария создания базы данных.
  5.  Удалить базу данных, выполнив команду База данных  > Удалить Базу.
  6.  Создать базу данных вторым способом, выполнив в окне "Редактор скриптов" операторы, полученные при извлечении метаданных перед ее удалением.
  7.  Создать резервную копию базы данных.
  8.  Удалить базу данных.
  9.  Восстановить базу данных из резервной копии.
  10.  Отредактировать сценарий создания базы данных, убрав указания о том, что он был сгенерирован программой "IBExpert" и заменив их своими пояснениями и комментариями.
  11.  Сохранить файл сценария на сервере в папке "ЛР1", дав ему имя, такое же как имя базы данных и стандартное расширение ".sql".
  12.  Создать и сохранить в этой же папке файл с отчетом о выполнении лабораторной работы №1, который должен называться "Отчет1-xx.odt", где xx — это номер варианта задания.
    1.  Варианты заданий

Вариант задания (Таблица 1) выбирается по формуле (N mod 24)+1, где N – последние две цифры зачетной книжки студента.

Таблица : Варианты заданий к лабораторной работе №1

№ варианта

Имя пользователя

Имя файла БД

1

TEAM001

SALARY.FDB

2

TEAM002

STUFF.FDB

3

TEAM003

STUFFPLUS.FDB

4

TEAM004

TELEPHONE.FDB

5

TEAM005

TOOLS.FDB

6

TEAM006

EXAMIN.FDB

7

TEAM007

LIBRARY.FDB

8

TEAM008

AVIA.FDB

9

TEAM009

SHOP.FDB


10

TEAM010

HCOMMAND.FDB

11

TEAM011

STUDENT.FDB

12

TEAM012

SERVIS.FDB

13

TEAM013

REGION.FDB

14

TEAM014

OPTSHOP.FDB

15

TEAM015

OPTLEKI.FDB

16

TEAM016

SPORTSMEN.FDB

17

TEAM017

DANCING.FDB

18

TEAM018

BIRTHDOM.FDB

19

TEAM019

TENNIS.FDB

20

TEAM020

CURSES.FDB

21

TEAM021

TEACHER.FDB

22

TEAM022

HOSPITAL.FDB

23

TEAM023

SOLDAT.FDB

24

TEAM024

YUSHOP.FDB

 

  1.  Ход работы 
    1.  Создание базы данных

Для создания базы данных можно использовать один из двух способов:

  1.  Выполнить команду База данных > Создать базу в приложении IBExpert, ввести параметры создаваемой базы данных в диалоговом окне "Создание базы данных" (Рис. 2) и нажать кнопку [OK].
  2.  Выполнить в приложении IBExpert команду Инструменты >  Редактор скриптов, затем ввести команды, создающие базу данных в окне "Редактор скриптов" (Рис. 3) и нажать кнопку [Выполнить скрипт] (F9).


При создании базы данных первым способом, в окне "Создание базы данных" требуется ввести следующие параметры:

  1.  В поле "Сервер" необходимо выбрать тип подключения к серверу. Подключение может быть локальным или удаленным. Тип "удаленный" рекомендуется выбирать как для создания базы данных на локальной машине LOCALHOST, так и на удаленной машине sqledu02.
  2.  Ввести имя компьютера в поле "Имя сервера", т. е. название компьютера в сети, на котором расположена СУБД Firebird (sqledu02). Если СУБД установлена на том же компьютере, где сейчас работает пользователь, то в качестве имени компьютера используется localhost.


  1.  В поле "Протокол" выбрать сетевой протокол TCP/IP, который будет использоваться для подключения к серверу.
  2.  В поле "Файл БД" ввести путь и имя файла базы данных на том компьютере, где она будет находиться. В нашем случае база данных создается на компьютере с именем sqledu02 в папке D:\Data\ЛР1. Имя файла базы данных – Файл.fdb.
  3.  В полях "Имя пользователя" и "Пароль" ввести имя и пароль пользователя, зарегистрированного на сервере. По умолчанию администратором является пользователь с именем "SYSDBA", пароль – "masterkey".  При выполнении данной работы необходимо использовать имя пользователя "TEAMxxx" и пароль "slavexxx", где xxx — номер исполнителя, назначаемый преподавателем.
  4.  В поле "Размер страницы БД" выбрать размер страницы базы данных. Файл базы данных разбивается на страницы фиксированного размера и все обращения к диску Firebird выполняет постранично. Этот размер влияет на эффективность работы СУБД Firebird с базой данных. Можно оставить размер по умолчанию, равный 16384
  5.  Поле ввода "Кодировка" предназначено для выбора набора символов национального алфавита для текстовых полей базы данных. Русские символы Windows содержатся в кодировке Win1251. Если в это поле ввести NONE, то будет поддерживаться кодировка, используемая операционной системой.
  6.  Выбрать в поле "Диалект БД" используемый диалект базы данных — диалект 3. В диалекте 3 в отличие от диалекта 1 используется расширенный набор типов данных, различается регистр идентификаторов, записанных в двойных кавычках, а также не поддерживается неявное приведение типов данных. Более подробное описание диалектов базы данных  приведено в методических указаниях по выполнению последующих лабораторных работ.
  7.  Чтобы сразу зарегистрировать созданную базу данных в приложении IBExpert, установить флажок "Зарегистрировать после создания".

После нажатия на кнопку [OK] приложение "IBExpert" сгенерирует необходимый SQL-код для создания базы данных с теми свойствами, которые указаны в этом диалоговом окне и передаст его СУБД для выполнения. Пример этих операторов приведен на рис. 3. Если параметры введены правильно, база данных будет создана.

Содержащиеся в сценарии операторы отделяются друг от друга символом ";". Сценарий может содержать поясняющие комментарии двух видов: многострочный комментарий (начинается символами "/*" и заканчивается символами "*/") и однострочный комментарий, который начинается символами "- -" и продолжается до конца строки.

Если при создании базы данных выбрать опцию "Зарегистрировать после создания", то после создания базы данных откроется диалоговое окно регистрации базы данных (Рис. 4), в котором все необходимые поля уже будут заполнены, кроме поля "Описание базы данных" и "Версия сервера".


При создании базы данных возможны следующие типичные ошибки:

  1.  На  компьютере (сервере или локальном компьютере) не запущена или не установлена СУБД – т.е. выполнять команду создания базы данных просто некому.
  2.  На  компьютере (сервере или локальном компьютере) нет каталога, в котором предполагается создать базу данных.
  3.  Файл, в котором должна будет находиться база данных на компьютере, уже существует.
    1.  Регистрация базы данных

Перед выполнением с помощью приложения IBExpert любых операций с существующей базой данных она должна быть зарегистрирована. Для этого либо используется команда меню База данных > Зарегистрировать базу, либо в окне создания базы данных выбирается опция "Зарегистрировать после создания".


В результате открывается диалоговое окно "Регистрация базы данных" (Рис. 4), в котором надо заполнить практически такие же поля, что и при создании базы данных, затем нажать кнопку [Register].

Для проверки правильности параметров, введенных в окне регистрации базы данных, следует нажать кнопку [Проверка коннекта]. Это приведет к открытию диалогового окна "Communication Diagnostics", в котором в поле "Test Results" будут содержаться результаты подключения. Там же будут находиться сведения о версии используемой СУБД.

Многие разделы формы "Регистрация базы данных" совпадают с разделами формы создания базы данных. Как минимум, необходимо заполнить поля "Описание базы данных" и "Версия сервера". Строка описания базы данных будет зафиксирована для идентификации вашего набора данных в окне "Database Explorer" утилиты IBExpert. В этой строке рекомендуется вводить название файла базы данных без расширения, например, KURS.

В разделе "Версия сервера" необходимо выбрать тип сервера, установленного на компьютере (например, FireBird 2.5). Кроме того, необходимо проверить правильность имени и пути к файлу клиентской библиотеки в поле "Файл клиентской библиотеки".

 После регистрации вся введенная о базе данных информация запоминается приложением IBExpert и в окно "Database Explorer", в дерево на вкладке "Базы" добавляется узел с зарегистрированной базой данных (Рис. 5)*.

Примечание. Если файл базы данных перенесен на компьютер, где работает СУБД, с другого компьютера (т.е. база данных существует, но СУБД не имеет о ней информации), либо база данных создавалась на сервере баз данных, но при создании не была зарегистрирована (был выключен флажок "Регистрация базы данных (Register database)" при создании БД) , то такую базу данных нужно регистрировать с помощью приложения IBExpert.


  1.   Подключение к базе данных

Чтобы подключиться к зарегистрированной базе данных, надо выбрать нужную базу данных в списке (Рис. 5) и выполнить команду База данных > Подключиться к базе, либо сделать двойной щелчок мышкой на имени выбранной базы данных.

Если все параметры подключения были введены правильно, то произойдет подключение к базе данных. Название подключенной базы данных в окне "Database Explorer" будет выделено жирным шрифтом, а также появятся вложенные узлы с объектами, содержащимися в подключенной базе данных (Рис. 6).

После подключения к базе данных можно просматривать имеющиеся объекты, создавать новые, вносить и просматривать данные, а также проводить операции с имеющимися объектами.

  1.  Удаление базы данных

Для удаления базы данных можно использовать один из трех способов:

  1.  Выполнить в программе "IBExpert" команду меню База данных > Удалить базу, а затем подтвердить свое желание в диалоговом окне.
  2.  Выполнить SQL-оператор DROP DATABASE.
  3.  Удалить файл с базой данных вручную.


  1.  Извлечение метаданных

Метаданными называется описание собственной структуры базы данных. Это "данные о данных". В Firebird метаданные хранятся в 33-х системных таблицах, названия которых начинаются с символов "RDB$", а также в таблицах пользователя. При извлечении метаданные представляют собой последовательность операторов, выполнение которых приводит к созданию базы данных требуемой структуры.

При извлечении метаданных имеется возможность извлечь данные о таблицах пользователя. Это будут операторы языка SQL, выполнение которых восстановит содержащиеся в базе данных таблицы пользователя (если они уже созданы). В этом случае результат извлечения метаданных может служить резервной копией базы данных.

Для извлечения метаданных используется команда главного меню Инструменты > Извлечение метаданных, которая открывает окно "Извлечение метаданных". На рис. 7 приведен пример этого окна для базы данных "KURS.fdb".

В окне "Извлечение метаданных" можно либо выбрать объекты, информация о которых будет извлечена, либо установить флажок "Извлечь всё", чтобы извлечь все метаданные.

Чтобы начать процесс извлечения, необходимо выбрать извлекаемую информацию*, затем с помощью выпадающего списка "Извлекать в" выбрать место, в которое будут извлечены метаданные, а затем нажать кнопку [Начать извлечение] (F9).

Если в качестве места извлечения выбрать "Script Executive", то после извлечения откроется окно "Редактор скриптов" (см. рис. 3), в котором будут находиться извлеченные метаданные.


  1.   Резервное копирование и восстановление

Резервное копирование (backup) базы данных и восстановление из резервной копии (restore) – два важнейших и наиболее частых процесса, осуществляемых администраторами баз данных. Резервное копирование базы данных – единственный надежный способ предохранить данные от потери в результате поломки диска, сбоев электропитания, действий злоумышленников и ошибок в программах. В процессе резервного копирования создается независимый от платформы "снимок" базы данных, с помощью которого можно перенести данные в другую операционную систему или даже на другую платформу. Полный цикл: резервное копирование и восстановление из резервной копии приводит к корректировке статистической информации, является средством от излишнего "разбухания" базы данных и необходимой операцией обслуживания базы данных. Кроме того, миграция от одной версии СУБД к другой также происходит при помощи процесса backup/restore.

Для создания резервной копии базы данных с помощью приложения "IBExpert" необходимо подключиться к базе данных, выполнить команду меню Службы > Резервирование базы данных, в открывшемся диалоговом окне "Резервирование БД" задать несколько параметров и нажать кнопку [Начать резервное копирование]. В результате будет создан файл с резервной копией. Стандартным расширением таких файлов для "Firebird 2.5" является ".fbk". Файл с резервной копией базы данных обычно на порядок меньше оригинала.

Для восстановления базы данных из резервной копии используется команда Службы > Восстановление базы данных. В результате откроется диалоговое окно "Восстановление БД" (Рис. 8), в котором надо в поле "Restore Info" выбрать строку "Новую базу", в поле "Database file" ввести имя восстанавливаемого файла базы данных (SQLEDU02:D:\DATA\ЛР1\Файл.fdb), в поле "File Name" ввести имя файла, из которого будет восстанавливаться база данных, установить флажок "Register database after restore" и нажать кнопку [Start Restore]. Остальные поля диалогового окна должны быть заполнены в соответствии с рисунком 8.


Резервное копирование и восстановление базы данных, наряду с процессом извлечения метаданных и последующего выполнения полученного сценария, можно использовать при переносе разрабатываемой базы данных между различными компьютерами для обеспечения самостоятельной работы студентов над лабораторными работами и курсовым проектом.

  1.  


  1.  Отчет о выполнении работы 

Отчет о выполнении лабораторной работы №1 необходимо оформить на листах формата A4. Для создания отчета следует использовать шаблон отчета для соответствующей лабораторной работы, который необходимо открыть с помощью приложения OpenOffice.

Отчет состоит из титульного листа, указания цели работы, описания процесса выполнения работы и выводов. Отчет должен содержать результаты работы, представляемые в следующей последовательности:

  1.  Цель работы.
  2.  Краткое описание предметной области в соответствии с вариантом.
  3.  Данные о версии СУБД, использованной в лабораторной работе.
  4.  Перечисление всех использованных при выполнении лабораторной работы команд главного меню приложения "IBExpert" с краткими пояснениями выполняемых действий.
  5.  Перечень файлов, полученных при выполнении лабораторной работы с указанием их имен, места расположения, даты изменения и размеров (сценарий, база данных, резервная копия базы данных, файл с отчетом).
  6.  Письменные ответы на контрольные вопросы.
  7.  Выводы.
  8.  Распечатку сценария создания базы данных (комментарии должны содержать сведения об авторе, дате создания и выполняемых действиях).

  1.  Контрольные вопросы 
  2.  Дать определение термина "База данных".
  3.  Что означают сокращения СУБД и DBMS?
  4.  Какие операции проводятся с базой данных в целом?
  5.  Что представляет собой база данных СУБД Firebird? Какой получился размер файла с базой данных? От чего он зависит? Что содержится в файле с базой данных?
  6.  Какой рекомендуется выбирать размер страниц базы данных?
  7.  Что надо сделать, чтобы в базе данных можно было хранить символы русского алфавита?
  8.  Назвать отличия между первым и третьим диалектами базы данных.
  9.  Какие существуют способы создания и удаления базы данных?
  10.  Как указывается путь до файла с базой данных, расположенной на удаленном компьютере?
  11.  Какие стандартные расширения имеют файлы баз данных и сценариев?
  12.  Как с помощью приложения "IBExpert" подключиться к имеющейся базе данных, расположенной на локальном компьютере?
  13.  Какое имя и начальный пароль имеет администратор сервера Firebird?


  1.  Какие виды комментариев могут содержать файлы сценариев для выполнения операций с базой данных?
  2.  Сколько системных таблиц содержит созданная база данных? С каких символов они начинаются? Привести названия любых 3-х системных таблиц.
  3.  Каковы правила оформления текста сценария?

* Если окна "Database Explorer" нет на экране, выполните команду "Вид > Эксплорер БД".

* Пока никаких объектов в базе данных не создавалось, поэтому выбирать нTеTчегоT.T


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37778. Исследование генераторного оборудования и системы синхронизации аппаратуры ИКМ-30 3.7 MB
  Цель работы. Изучение и исследование работы генераторного оборудования и режимов работы системы синхронизации аппаратуры ИКМ30. Исследование работы генераторного оборудования Для разрядного делителя fT Р1 Р2 Р8 Для канального делителя Для делителя циклов Исследование работы ДК Р2 упр. Т1 РС2 КИ1 КИ2 Исследование режимов работы приемника цикловой синхронизации Помеха 0 Г2 Г3 Г4Г8 Помеха 1 Г2 Г3 Г4 Г5 Г6Г8 Г9 Помеха 2 Г2 Г3 Г4 Г5 Г6 Г7Г8 Г9 Помеха 3 Г2 Г3 Г4 Г5 Г6 Г7 Г8 Г9 Помеха 4 Г2 Г3 Г4 Г5 Г6 Г7 Г8 Г9.
37779. Расчет перевозки коммерческого груза одним рейсом 45 KB
  Время необходимое для перевозки груза одним рейсом определяется по формулам: а наземным транспортом T = LА Tвсп Tпр [ч] V где LА – дальность перевозки груза автомобильным транспортом; V – скорость движения автомобильного транспорта; Tвсп – вспомогательное время; Tпр – суммарное время затрачиваемое на привалы. Вспомогательное...
37780. Одновимірний масив 17.4 KB
  Висновок: навчилися працювати з одновимірним масивом...
37781. Организация радиомониторинга объекта защиты 962.5 KB
  Для выполнения этих работ необходимо предварительно ознакомиться с основными сведениями по построению закладных устройств Распределению частот согласно международному регистру радиосвязи Распределению частот связи в диапазонах ОВЧ и УВЧ для Москвы и Таблицей “Распределение частот между радиослужбами Российской Федерации в диапазоне частот от 3 кГц до 400 ГГц†а также рекомендациями по выделению полос частот для новых видов и систем связи для сетей беспроводного доступа бесшнуровых телефонных аппаратов для сетей сухопутной...
37782. Ознайомлення з інструментальним середовищем програмування Delphi. Робота з простими візуальними об’єктами 1.5 MB
  Розробити проект, в якому на формі розмістити необхідні компоненти для введення координат вершин трикутника (TEdit, TLabel). Для виконання обчислень і завершення роботи програми використати компоненти TButton. Для вибору необхідного варіанту обчислень застосувати компонент RadioButton або TCheckBox. Результати обчислень виводити в компонент TLabel